JP5256975B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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1)プレニップ突入による速度変動
これは、図21に示すように用紙先端がプレニップ部(駆動ローラ103に接していない部分におけるベルト102と二次転写ローラ106のニップ)に突入する際に発生する変動である。用紙先端によってプレニップ部におけるベルトが内側に押されることにより、駆動ローラ103が減速し、入口ローラ104が加速する現象である。
これは、図22に示すように用紙先端が本ニップ部(駆動ローラ103に接している部分におけるベルト102と二次転写ローラ106のニップ)に突入する際に発生する変動である。用紙先端が本ニップ部に噛み込むことによって、駆動ローラ103,入口ローラ104共に減速する現象である。
これは、図23に示すように用紙先端が本ニップ部を通過し、二次転写ローラ106が押し下げられる際に発生する変動である。これまで内側に押し込まれていたベルトが元に戻るので、1)のプレニップ突入による速度変動とは逆の変動が発生する。すなわち、駆動ローラ103は加速し、入口ローラ104は減速する。
特許文献1に記載された発明は、用紙先端が転写圧接部に突入する際の像担持体速度変動の抑制を目的として、用紙が転写圧接部に突入する前に前記像担持体の制動負荷を所定の大きさまで徐々に増加させ、突入タイミングに合わせて制動負荷を減少、除去するものである。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略構成を示す断面図である。このカラープリンタの全体的構成と動作については後述し、先に本発明の要旨であるベルトの速度変動抑制について説明する。
図4に示すように、ベルト走行負荷を付与するときは、電磁ソレノイド14をOFFにしているので、引張りバネ13の引張り力により、ラチェット12(の突部)がトルクリミッタ11の歯部に噛み合う状態になる。それによって、トルクリミッタ11の回転運動が抑制された状態となる。ベルト駆動開始時において、入口ローラ4の軸4aは回転しようとするので、トルクリミッタ11と入口ローラ軸4aとの間にトルクが発生する。そのトルクがトルクリミッタ11の持つ限界トルクを越えると、入口ローラ軸4aは回転し始め、トルクリミッタ11と入口ローラ軸4aは空転する。このように、入口ローラ軸4aが回転している間は、入口ローラ軸4aにトルクリミッタ11の持つ限界トルク分の負荷が付与されていることになる。
この図において、変位センサ7の出力はCPU17に入力される。CPU17にはメモリ18が接続されている。ソレノイド14を制御するための信号はCPU17から駆動回路15を介してソレノイド14に送られる。なお、図2では、図5におけるCPU17及びメモリ18は図示されていない。
本実施例において、ジョブ待機状態では電磁ソレノイド14をOFFにしているので、中間転写ベルト2に走行負荷を付与する状態になっている。プリントジョブが開始され用紙が二次転写部に突入し、変位センサ7とベルト2間の距離が所定の閾値を下回る(ベルトの変位量が所定値より大きくなる)と(S1)、電磁ソレノイド14をONにする(S2)。それにより、用紙突入によるベルト減速時においてベルトの走行負荷が解除され、負荷解除による加速トルクが入口ローラ4に付与されることになるので、ベルト2の減速が抑制されることになる。
上記説明した第1実施例では、1枚目の用紙が二次転写部突入時に負荷を解除した後、プリントジョブが終わるまで(待機状態になるまで)電磁ソレノイド14はOFFされないので、ジョブ終了まで負荷は解除されたままの状態である。そのため、連続通紙時において、2枚目の用紙が突入するときにあらかじめ走行負荷を付与しておくことができない。したがって、第1実施例では2枚目以降の厚紙突入に関してはベルト減速を抑制する効果がない。その点を改善したのが本第2実施例である。
図7において、上段のグラフは、用紙が転写ニップ(二次転写部)に突入することによって生じる中間転写ベルト2の変位(変位センサ7とベルト2間の距離)を示したものである。グラフの横軸は経過時間である。なお、本第2実施例では、用紙突入を検知するための閾値を閾値1(D−0.4[mm])、用紙抜けを検知するための閾値を閾値2(D+0.3[mm])としている。下段のグラフは、入口ローラ4の線速が変化する様子を示すものであり、負荷付与手段10による速度変動抑制制御を行なわない場合を実線で示し、速度変動抑制制御を行った場合(負荷解除後の変動波形)を点線にて示している。
図8のフローチャートにおいて、S11で変位センサ7とベルト2間の距離が閾値1より小さくなった(ベルトの変位量が第1の所定値より大きくなった)かどうかを見て、閾値1より小さくなったらソレノイド14をONさせる(S12)。そして、S13で変位センサ7とベルト2間の距離が閾値2よりも大きくなった(ベルトの変位量が第2の所定値より小さくなった)かどうかを見る。閾値2よりも大きくなったらソレノイド14をOFFさせ(S14)、印刷ジョブが終了したかどうかを判断する(S15)。まだ、印刷すべきページがあればS11の前に戻り、前ページ印刷が終了したら制御終了である。なお、ソレノイドのON,OFFについては図6の場合と同様である。
上記した第1及び第2実施例では、負荷解除を行う厚紙の厚さは1段階だけであった(普通紙と厚紙の2種類の用紙に対応して負荷を付与または解除する)が、本第3実施例では、2段階の厚紙に対応して負荷解除を行うことで、普通紙、中厚紙、最厚紙の3種類に対応可能とし、それぞれ適切な大きさの負荷の付与と解除とを行うものである。
中厚紙モード時は、限界トルクが小さいトルクリミッタ(11a)のみ作用させる必要があり、大きい方の負荷付与手段20Bは、図12,13に示すように、常に走行負荷解除状態にしておく。すなわち、中厚紙モードのジョブを受けた時点で、偏芯カム16bを駆動ONして常にラチェット12を押し下げておき、走行負荷解除状態を保持するようにしておく。一方、限界トルクが小さい方の負荷付与手段20Aに関しては、偏芯カム16aの駆動を常にOFFの状態にし、ソレノイド14aの動作は図7で説明したように、所定の閾値1を下回れば、ソレノイド14aをONにしてトルクリミッタ11aの回転抑制を解除し(図13)、所定の閾値2を上回れば、ソレノイド14aをOFFにしてトルクリミッタ11aの回転を抑制する動作を行なう(図12)。このときの、対応する紙厚及びセンサ7からベルト2までの距離の閾値であるが、例えば、180kg(220g/m2 紙)から258kg紙(300g/m2 紙)程度までの紙厚で、閾値1はD−0.36[mm]、閾値2はD+0.27[mm]程度に設定しておく。
最厚紙モード時は、限界トルクが大きいトルクリミッタ(11b)のみ作用させる必要があり、小さい方の負荷付与手段20Aは、図15,16に示すように、常に走行負荷解除状態にしておく。ここでは、電磁ソレノイド14aは常にOFFにしておき、偏芯カム16aをONさせて常にラチェット12を押し下げておき、走行負荷解除状態を保持するようにしておく。一方、限界トルクが大きい方の負荷付与手段20Bに関しては、偏芯カム16bの駆動を常にOFFの状態にし、ソレノイド14bの動作は図7で説明したように、所定の閾値1を下回れば、ソレノイド14bをONにしてトルクリミッタの回転抑制を解除し(図16)、所定の閾値2を上回れば、ソレノイド14bをOFFにしてトルクリミッタの回転を抑制する動作を行なう(図15)。このときの、対応する紙厚及びセンサ7からベルト2までの距離の閾値であるが、例えば、258kg紙(300g/m2 紙)以上までの紙厚で、閾値1はD−0.5[mm]、閾値2はD+0.37[mm]程度に設定しておく。
図1に示すカラープリンタは、本体のほぼ中央部に4つの(4色分の)作像ユニット50Y,50C,50M,50Kを並設している。その4連の作像ユニットの上側にベルトユニット1を、下側に光書込み装置60を配設している。なお、作像ユニット50の色の並べ順はこれに限定されるものではない。
2 中間転写ベルト
3 駆動ローラ
4 入口ローラ
4a 入口ローラ軸
6 転写ローラ(二次転写手段)
8,9 レジストローラ対
7 変位センサ
10 負荷付与手段
11 トルクリミッタ
12 ラチェット
13 引張りバネ
14,14a,14b 電磁ソレノイド
15 駆動回路
16,16a,16b 偏芯カム
20A,20B 負荷付与手段
50 作像ユニット
51 感光体ドラム
60 光書込み装置
Claims (5)
- 複数の支持ローラに張架された無端状ベルトと、前記無端状ベルトに圧接されて転写ニップを形成し該転写ニップを通過する記録媒体に画像を転写させる転写部材とを有する画像形成装置において、
前記無端状ベルトに所定の走行負荷を付与及び付与解除可能な負荷付与手段を設け、
前記負荷付与手段により予め前記無端状ベルトに対して所定の負荷を付与するとともに、前記転写ニップ上流側における前記無端状ベルトのベルト内側方向への変位に応じて前記予め付与した負荷を解除するよう制御する制御手段を備え、
前記転写ニップ上流側における前記無端状ベルトの変位量を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記無端状ベルトのベルト内側方向への変位量が所定値より大きくなった場合に前記負荷付与手段により予め付与した負荷の解除を行ない、
前記負荷付与手段は、前記無端状ベルトに付与する負荷の量を変更可能に設けられ、
前記制御手段は、記録媒体の厚さに応じて前記無端状ベルトに付与する負荷の量を変更し、
前記負荷付与手段は、前記転写ニップ上流側に配置された支持ローラの軸の両側端部にそれぞれ設けられ該支持ローラの軸に摺動する限界トルク値の異なるトルクリミッタと、前記各トルクリミッタの回転動作を個別に抑制する抑制手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 複数の支持ローラに張架された無端状ベルトと、前記無端状ベルトに圧接されて転写ニップを形成し該転写ニップを通過する記録媒体に画像を転写させる転写部材とを有する画像形成装置において、
前記無端状ベルトに所定の走行負荷を付与及び付与解除可能な負荷付与手段を設け、
前記負荷付与手段により予め前記無端状ベルトに対して所定の負荷を付与するとともに、前記転写ニップ上流側における前記無端状ベルトのベルト内側方向への変位に応じて前記予め付与した負荷を解除するよう制御する制御手段を備え、
前記転写ニップ上流側における前記無端状ベルトの変位量を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記無端状ベルトのベルト内側方向への変位量が第1の所定値より大きくなった場合に前記負荷付与手段により予め付与した負荷の解除を行ない、前記無端状ベルトのベルト内側方向への変位量が第2の所定値より小さくなったときに前記負荷付与手段により前記無端状ベルトに対して所定の負荷を付与するとともに、
前記負荷付与手段は、前記無端状ベルトに付与する負荷の量を変更可能に設けられ、
前記制御手段は、記録媒体の厚さに応じて前記無端状ベルトに付与する負荷の量を変更し、
前記負荷付与手段は、前記転写ニップ上流側に配置された支持ローラの軸の両側端部にそれぞれ設けられ該支持ローラの軸に摺動する限界トルク値の異なるトルクリミッタと、前記各トルクリミッタの回転動作を個別に抑制する抑制手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記負荷付与手段は、前記転写ニップ上流側に配置された支持ローラの軸端部に設けられ該支持ローラの軸に摺動するトルクリミッタと、前記トルクリミッタの回転動作を抑制する抑制手段とを有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記負荷付与手段の前記抑制手段により前記トルクリミッタの回転動作を抑制することで前記無端状ベルトに負荷を付与し、前記抑制手段による前記トルクリミッタの回転動作抑制を解除することで前記無端状ベルトに対する負荷付与を解除することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記無端状ベルトが中間転写ベルトであり、該中間転写ベルト上に複数色の画像を順次重ねて転写することによりカラー画像を形成可能なことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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